JPS5834534B2 - 製鋼炉煙塵製生ボ−ルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製鋼炉から生じた煙塵からかかる炉に再装入す
るために「生」ボールを製造する方法に関するものであ
る。

「生ボール」は熱硬化処理を受けていない球体に作られ
た団塊物を意味する。

従って本文中で「生ボール」は湿っているか、または乾
燥されていても熱硬化を起す程の温度には加熱されてい
ない、すなわち構成粒子の焼結による粒子の結合が生じ
ていない状態の何れかである。

溶融鉄の精錬中製鋼炉内にできる煙塵は酸化鉄、酸化亜
鉛、酸化鉛、硫黄、硫黄化合物、炭素、シリカ、アルミ
ナ、石灰、マグネシャ、その他の類似物の如き、種々の
元素、金属および非金属化合物の微粒子からなっている
。

これらの粒子は溶融金属の表面近くで製鋼炉内で高温度
で揮発し、低温で凝縮し、炉排ガスにより炉外に運び出
される。

粒子は１０分の１ミクロンから２５ミクロンまたはこれ
以上の直径寸法にわたっている。

普通は約９０％より多い粒子が直径において２５ミクロ
ンより小さい。

製鋼炉から出る煙塵の性質は次の如き論文中で若干詳細
に議論されている。

（ａ）「プログレス・レヒュー第６３号：製鋼における
酸化物煙塵の形成と抑制」；ムンロその他、ジャーナル
オブザ インスチチュート オブ フューエル；１９７
１年３月、第１５６〜１６３頁、（ｂ）「煙の原因につ
いての新しい観察」モリスその他、ジャーナル・オブ・
メタルズ；１９６６年り月、第８０３〜８１０頁。

寸法と重さが小さいため、煙塵粒子は炉の煙突を通って
炉から大気中に容易に運び去られる。

それ故大気汚染を防止するため、製鋼炉から出る排ガス
は慣例として空気汚染制御装置、例えば湿式スクラバー
、乾式静電沈澱器、バッグハウス等を通過させられ、こ
れが排ガスから煙塵の、全部でなくても、実質的部分を
除去することになる。

製鋼炉からの煙塵は酸化鉄の形の鉄を比較的高い割合、
例えば５０％以上含んでいるので、煙塵を製鋼炉用の装
入材料として再使用するのが経済的に望ましい。

しかしながら、収集した煙塵は微粒寸法のものであるか
ら、若干の処理を加えることなしには煙塵を製鋼炉に装
入することは実行できない。

というのは煙塵は排ガスにより炉から吹き出されるかま
たは運び出されるに過ぎないからである。

湿式収集した煙塵は従来粒子の有効寸法を増大させるた
めに団塊化されていた。

しかしながら、こうして作った湿った団塊体は荷重を支
えるのに十分の強さをもたず、それ故団塊化煙塵の崩壊
なしに運搬、貯蔵または製鋼炉内への装入を有効に行な
うことはできない。

低温乾燥により湿った団塊体の強度を増す試みは失敗し
た。

更に乾燥した団塊体は砕けたり、割れたりした。

一方、湿った煙塵から作った「生」ボールは乾燥され、
次いで普通の焼結または固定範囲内の高温で処理して、
熱硬化したペレットを作る。

前記ペレットは荷重を支えるのに十分の強度をもち、運
搬して製鋼炉内に装入することができる。

しかし、熱硬化ペレットの製造は追加の処理時間と温度
を要するため費用がかかり、そのため一般に商業上魅力
がなく、製鋼業に採用されなかった。

平炉排ガスから度々収集される如き、製鋼炉から出る乾
式収集煙塵は比較的高い硫黄含有量、例えば０．３０重
量％含有する。

硫黄含有量が比較的高いため、煙塵は硫黄含有量を低下
させる予備処理をすることなく製鋼炉に装入材料として
使用することができない。

乾式収集煙塵は硫黄含有量を許容レベルに、例えば０．
２０重量％より下に減少させるため水浸出により通常処
理される。

しかし水浸出した乾式収集した煙塵は団塊化することが
困難である。

水浸出した煙塵から作った団塊体は荷重を支えるのに十
分の強度をもたず、もし団塊体が始めにそれを熱硬化す
るために高温で処理されなければ団塊体の崩壊なしには
運搬、貯蔵または製鋼炉への装入が不可能である。

本発明の目的は、製鋼炉から出た水分を含有する鉄含有
煙塵から生ボールを製造する方法を提供することにあり
、前記生ボールは高温の熱硬化処理をしないに拘わらず
運搬して製鋼炉に装入するのに要する取扱い中に十分な
強度と崩壊に耐える性質を示すものである。

特に本発明によれば、製鋼炉から出る水分を有する鉄含
有煙塵からその鉄を回収するためかかる炉に再装入する
ために生ボールを製造する方法において、前記煙塵を団
塊化を開始せしめるべく実質的に瞬間的に乾燥させ、前
記煙塵の一部を衝撃破砕して約５ｏｏｏ平方センナメー
トル／グラムより小さくない前記煙塵のプレイン（Ｂｌ
ａｉｎｅ）表面を与えるようになし、次いで前記煙塵を
球状化装置で球状化し、その間予定寸法の「生」ボール
が生ずるまで団塊を増すように十分な水分を加える点に
特徴を有する方法が提供される。

本発明により使用される水分を有する鉄含有煙塵は平炉
または塩基性酸素炉の何れかから生ずる湿式収集した煙
塵からなるか、または平炉から生じた乾式収集した水浸
出した煙塵または湿式および乾式収集した煙塵の組合わ
せからなるものとすることができる。

本発明により作った崩壊に耐える「生ボール」は７乃至
１２％の含水量と、少なくとも１５ポンド（６，８０４
ｋｇ）の圧縮強度と、鋼板上に１８インチ（４５，７２
ｃｒｆＬ）の高さからの１０回落下に十分耐える強度を
もち、この目的のために乾燥した煙塵粒子の個々の煙塵
粒子および球状団塊から横取され、前記粒子の少なくと
も若干のものと前記団塊の実質的にすべてのものは前記
煙塵の球状化に先立ち、前記生ボールの強度と耐久力を
大きく増すために前記きれいな乾燥した新鮮な角のある
破砕面を備えることを特徴とする。

本発明の目的と利益は添付図面に基づく以下の説明より
明らかになるだろう。

図面は製鋼炉に再使用するための煙塵を処理するのに必
要な工程を示す概略のフローシートである。

湿式収集した鉄含有煙塵と、湿式収集した鉄含有煙塵お
よび／または水浸出した高硫黄鉄含有乾式収集した煙塵
が、これらは製鋼炉で形成されたものであるが、本発明
により製鋼炉に装入するに適した「生」ボールに処理さ
れ得る。

水分を有する煙塵粒子は最初に実質上瞬間的に乾燥させ
る。

粘着する煙塵粒子からなる小さな団塊はこの乾燥中に作
られる傾向がある。

乾燥した煙塵は次いで衝撃を与えられまたは衝撃−破砕
されて粒子または団塊の一部に乾燥した新鮮な、清浄な
、角のある破砕面を作られる。

衝撃を与えられた乾燥した煙塵は球状化装置上に装入さ
れる。

球状化に要求される十分な水分が球状化装置上の衝撃を
与えられた煙塵に加えられる。

球状化装置上の粒子の団塊からできた「生」球体は球状
化装置から排出したとき約７％〜約１２％の間の含水量
と、９Ａ〜１３Ａインチ（９，５２５〜３１．７５ｍｍ
）の範囲の寸法をもっている。

塩基性酸素炉は２型式の排気フードを有する。

第一または開放配置では、排気フードは炉の開放端より
上方に短い距離の個所に置かれている。

排ガスが炉から上方に排気フード内に行くにつれて空気
がフードと炉の間の空間を通って排気フード内に引込ま
れる。

空気中の酸素の一部は排ガス中の一酸化炭素と反応して
二酸化炭素を生成し、これにより排ガス中の二酸化炭素
量を増大させる。

残りの酸素はガス中の金属成分と反応する。

その結果、煙塵の形の排ガス中にある実質的にすべての
鉄は普通は高酸化状態にある。

第二または「密閉」配置では、排気フードの底は塩基性
酸素炉の頂部に接触し、載っている。

空気は従って炉から出る排ガスと混合することがない。

その結果、排ガス中の鉄の若干のものは金属状態のまま
であり、実質的にすべての鉄は前述の開放配置における
よりも低い酸化状態にある。

塩基性酸素炉から運ばれる煙塵の量は「開放」または第
一配置におけるよりも「密閉」または第二配置において
は一般に少ない。

倒れにしても、煙塵はまた工場毎にかつ炉毎に化学組成
が変化している。

平炉煙塵と塩基性酸素炉煙塵の一般的分析の典型である
特定の分析は次の通りである；製鋼炉から出る煙塵の典
型的寸法は次の通りである： 上記の如く、煙塵の典型的寸法の表中においては、煙塵
中の粒子の約７５％〜９５％は直径が約２５ミクロンで
ある。

粒子が微細であるため、煙塵はそれ自体では塩基性酸素
製鋼炉内に装入されない。

その理由は煙塵が炉から出る排ガスによって直ちに運び
去られるからである。

従って煙塵は製鋼炉内に装入する前に団塊化する必要が
ある。

前述の如く、製鋼炉から収集される煙塵は湿式収集また
は乾式収集することができる。

湿式収集した煙塵の場合、煙塵と、煙塵を排ガスから除
去するのに使用した水分は一緒にスラリを作り、このス
ラリは普通約１重量％の固体を含む。

他方、硫黄含有量を減少させるために水浸出した乾式収
集した煙塵は重量で約５％〜約１０％間の固体を通常含
んでいる。

当業者には既知の如く、重量で１％〜１０％の固体を含
むスラリは団塊化することができない。

スラリの水含有量は減少させる必要がある、すなわち固
体が団塊化される前に煙塵は濃化する必要がある。

湿式収集した鉄含有煙塵と水浸出した鉄含有煙塵の両者
は従って脱水のためシックナーに最初に通すのが好適で
ある。

スラリは固体が沈降する時間シックナー中に留められる
。

シックナーの底から取った固体は重量で約４５％〜６５
％の水を含んでいる。

濃化したスラリは次いで普通第二シックナー内で混和さ
れ、固体が沈降させられる。

この第二シックナーの底から除去された固体もまた重量
で４５％〜６５％の間の量が含まれている。

しかし、水含有量は固体を団塊化するには高過ぎる。

従って含水量を重量で約１２％より下に減少させること
が必要である。

固体が実質的に瞬間的に乾燥され得ることを見出した、
すなわち実質的にすべての水分がフラッシュ（ｆｌａｓ
ｈ ）またはスプレィ（５ｐｒａｙ ）乾燥器内で除去
された。

スプレィ乾燥器の寸法は所定時間内に除去することが望
まれる水量に基づいている。

４５〜６５重量％の水を含んでいるスラリは乾燥器内で
乾燥することができる。

この乾燥器は例えば毎分８０ガロンから１００ガロン（
約０．３０３ ｍ３〜０．３７９．７１”）の間のスラ
リ送り速度に適応することができる。

この範囲内の送り速度は乾燥状態での毎時１０トンから
１４トンの間の固体を送り出す。

スラリは小滴の形でスプレィ乾燥器内に噴霧される。

容筒は水により包囲された煙塵の粒子の１個または複数
個を含む。

水は約１２００’Ｆ（６４８°Ｃ）の温度で上方へ噴霧
された煙塵に接触するようにスプレィ乾燥器内に吹かれ
る熱ガスにより実質上瞬間的に蒸発させられる。

熱ガスはスラリに接触して水を蒸発させると約２８０’
Ｆ（１３８℃）に冷却される。

水の実質的に瞬間的な蒸発は小滴内の煙塵粒子がこの粒
子の粘着する粒子からなる小さなち密な球体を生ずべく
相互に接着して寸法を収縮するようになす。

乾燥器から排出された乾燥煙塵は煙塵の個別の粒子と粘
着する煙塵粒子の小さなち密球体を含む。

小さなち密な球体の形成は煙塵の表面積を有効に減少さ
せる。

スプレィ乾燥した煙塵は標準プレイン表面積テスト、Ａ
ＳＴＭ Ｃ２０４−７３により測定してグラム当り８
０００平方センチメートルより小さい凝集面積をもつこ
とが見出された。

グラム当り５ｏｏｏ平方センチメートルより小さいプレ
イン表面積をもつ材料は、不可能でないとすれば、強力
な凝集物にボール成形することは困難である。

煙塵の表面積が衝撃ミル内で煙塵を衝撃することにより
極めて有効に増大させることができ、その際煙塵粒子の
一部が一点衝撃破砕を受けるものであることが見出され
た。

一点衝撃破砕工程はグラム当り５ｏｏｏ平方センチメー
トルより大きい値、好適にはグラム当り少なくとも１２
０００平方センチメートルに煙塵のプレイン表面積を増
大させる。

更に乾燥した、新鮮な、清浄な、角のある破砕表面が煙
塵の一部に形成され、これは他の衝撃ミルで得られるあ
まり清浄でなく角をもっていない破砕表面と異なる点で
ある。

この後者の破砕表面は例えば他の衝撃ミル、例えば煙塵
が一度に数方向から衝撃と粉砕を受けるようになったボ
ールミルにおいて得られるのである。

一点衝撃ミル内で小さなち密な球体に形成された乾燥煙
塵のその部分のみを衝撃破砕し、これにより団塊を助け
るのに特に有効な破砕表面を形成することが見出された
。

煙塵粒子と煙塵球体は衝撃破砕され、崩壊に耐える強力
な「生」ボールがこれらの衝撃された材料から作られる
のである。

乾燥した煙塵は所望の速度で回転しているロータ上に典
型的な衝撃−破砕作業において送り込まれ、小さなち密
な球体が球体の破砕を生ずる速度でターゲットに向って
投げつけられる。

煙塵の粗い粒子の一部もまた破砕されるが、小さな粒子
は破砕されないだろう。

その結果、一点衝撃破砕ミルを使用すれば、球体に形成
された乾燥煙塵のその部分を破砕し、一方小さい煙塵粒
子の完全性は保たれるようになし、かくして小さな粒子
の寸法を減少せしめることなく表面積を増大することが
可能である。

衝撃破砕ミルはしばしは丁衝撃粉砕ミル」と称されてい
る。

しかし、「粉砕」は投砂面間で粉末にすること、または
換言すれば多点衝撃と研摩により粉末にすることの意味
を含んでいるので、衝撃−破砕という用語が一層正確で
ある。

衝撃後、新鮮に破砕された煙塵粒子は製鋼炉に装入する
ために適した「生」ボールに形成される。

衝撃された煙塵は当業者に既知のコーン型またはディス
ク型の球状化装置の如き球状化装置に送られる。

乾燥衝撃された煙塵は球状化装置上に送られ、球状化に
必要な水分が予定の寸法と強度の団塊の形成を保証する
時間にわたり球状化装置上の煙塵に加えられる。

好適には煙塵は破砕した煙塵粒子に加えられるが、その
量は有効な団塊化を保証するため球状化した材料内に７
％〜１２％の間で変化する含有量を得るに十分な量とす
る。

如何なる与えられた材料組成をも球状化するのに必要な
水分の正確な範囲はこれらの限界内で変動することがで
き、慣例として実際の試行錯誤によって決定される。

破砕した煙塵粒子の団塊はこうして使われる水以外の結
合剤を加えずに行なうことができるのが本発明の利点で
ある。

以下、図に基づき説明すれば、種々の製鋼炉から出る鉄
含有湿式収集した煙塵は個々のシックナー１３と１５内
で濃縮され、平炉沈降装置からくる乾燥収集された煙塵
は水浸出されて硫黄含有量を減少させて、図示の如くシ
ックナー１１内で濃縮される。

塩基性酸素炉から出る若干の水浸出した煙塵もまたシッ
クナー１５に通される。

個々のシックナー１１．１３，１５からのアンダフロー
（ｕｎｄｅｒｆｌｏｗｓ ）は１個の共通のシックナー
１７内で混和され、これは混合タンクと考えることがで
きるが、こうして水と煙塵からなりかつ３５％と５５％
の間の固体を含む単一スラリを作る。

混合タンクまたは共通のシックナー１７からくる煙塵ス
ラリは次にスプレィ乾燥器１９内で乾燥される。

この目的のために非常に適したスプレィ乾燥器は米国ニ
ューヨーク５．パインストリート８０在のニコルス・エ
ンジニアリング・アンド・リサーチ・コーポレーション
発行のカタログ「扱い易いスプレィ乾燥方法」中に説明
され、図示されている。

スラリはその例では毎分８０ガロン〜１００ガロンの間
の速度でスプレィ乾燥器１９内に送られる。

スラリは乾燥器の頂部近くに置かれた急速回転する噴霧
ヘッド２０内に送り込むことによって粉砕され、非常に
微細な小滴になってヘッドから投げ出される。

小滴の寸法は回転ヘッド内の小さなオリフィスの直径と
、回転速度によって制御される。

約１２００’Ｆ（６４８，９°Ｇ）の温度の加熱空気が
噴霧ヘッド２０の下に置かれたダクト２２を通して送風
器２１により粉砕したスラリに向って上向きに吹かれる
。

スラリ中の水は熱ガスに接触すると実質的に瞬間的に蒸
発させられ、多少とも平滑な表面をもちかつ複数個の煙
塵粒子を含む小さなち密な硬化した球体が形成される。

煙塵は普通的２８０°Ｆ（１３８℃）の温度に上げられ
、熱空気の温度は約２８０’Ｆ（１３８℃）に下げられ
るが、このことは粒子と熱ガス間の熱交換と水の蒸発に
よって行なわれる。

水の蒸発により形成される小さなち密な球体はそれらの
形状と同一性を保持し、スプレィ乾燥器の底から煙塵の
残りと共に排出され、これは約２８０°Ｆ（１３８°Ｃ
）の温度で球体内に含まれていなかったものであり、適
当なサイクロン装置または類似装置２３内に排出され、
前記サイクロン装置はスプレィ乾燥器から出るガス流か
ら煙塵粒子と球体を分離する働きをする。

球体の形成は煙塵の表面積を１グラム当り約８０００平
方センチメートルより下に減少する。

乾燥煙塵は次に衝撃装置２５に運ばれ、その中で衝撃さ
れる。

前記衝撃装置は例えばエントレ−クー・インコーホレー
テッドの「セントリミル／センｌ−ＩＪダイン−遠心力
を通したエネルギースペクトル」と称するカタログＣＭ
Ｇ−７１中に説明され、図示されている如き「セントリ
ミル」、米国コネチカット州、ニューヘブン、ピー・オ
ー・ボックス１９１９在のアメリカン・マニュファクチ
ュアリング・コンパニーの子会社のものがある。

衝撃装置２５中で煙塵は水平の回転部材２７中に送られ
る。

回転部材の速度は例えば毎分的３５００回転であり、速
度を煙塵に与えて、小さなち密な球体と煙塵自体の最も
粗い粒子の一部が回転部材から裏張りあるいはターゲッ
ト２９に対して投げつけられ、前記ターゲットは回転部
材の周囲から予定距離の個所に置かれており、前記膜げ
つけは球体と粒子が破砕するのに十分の速度で行なわれ
る。

こうして乾燥した、新鮮な、清浄な、角のある破砕表面
が煙塵と破砕された球体のこれらの粒子上に形成される
。

煙塵の中間寸法の粒子の一部もまた破砕される。

煙塵の最小の粒子は回転部材から投げ出されるが、破砕
されない。

煙塵の一部の表面上の新しい、乾燥した、新鮮な、清浄
な、角のある破砕の形成は煙塵のプレイン表面を１グラ
ム当り約８０００平方センチメートルより小さい値から
１グラム当り約８０００平方センチメートルより大きい
値、好適には１グラム当り１２０００平方センチメート
ルより小さくない値に増大させる。

衝撃された煙塵は次にサイロ３１またはその他の適当な
貯蔵設備に貯えるために送られ、必要に応じて使用する
ようになす。

衝撃した煙塵は貯蔵部から必要に応じて除去され、球状
化装置３３に送られる。

この装置は例えばコーン型またはディスク型球状化装置
とすることができる。

球状化に必要な水分は球状化装置上で煙塵に加えられる
。

製鋼炉で使うための直径約％インチ〜ＩＫ（９，５２５
〜３１．７５＋＋ｍ）インチの寸法範囲内の「生」ボー
ルは球状化装置で作られる。

すべての「生」ボールは実質的に球形をなす。

球状化に必要なすべての水分は実際の球状化作業中に煙
塵材料に加えられる。

煙塵の如き乾燥材料の球状化においては、好適には約７
〜１２％の水分が乾燥材料のボールへの団塊を起こさせ
るために使用されるべきである。

水は粒子を相互に粘着させる結合剤として働く。

本質的なことではないが、ベントナイトまたは類似物の
如き他の結合剤が、必要ならば、水と共に使われる。

周知の如く、あらゆる所望の組成の材料の団塊化を生せ
しめるのに使用できる正確な水量は７％〜１２％の広い
範囲内で広く変り、一般的に前以て見積ったもの普通は
多くなることはできない。

同じ製鋼炉からくる煙塵でも有効な団塊に必要な正確な
水分範囲に関して時おり大きく変動することがある。

少なくとも現在の団塊は正確な科学よりむしろ技術、と
じての特徴を最もよく有することができる。

球状化または団塊化装置の作業員はこうして球状化装置
上の材料に加えられる含水量を前記の広範囲内で正規に
変化させ、また彼が適切な団塊の得られることを認める
まで水を材料内に供給する位置を変化させる。

数個の異なった発生源からくる煙塵の異なった形式のも
の、すなわち乾式または湿式収集された煙塵の混合は図
面中に概略的に示されているが、如何なる個々の湿った
鉄含有煙塵もまたは湿った鉄含有煙塵の如何なる混合物
も本発明法により満足な「生」ボールに処理して作るこ
とができる。

ある場合には、単一の煙塵源のみを伴うときは、または
数個の煙塵源を使うことができるときにすら、１個のみ
のシックナーを使用することができ、前記数個の煙塵源
を使う場合にはすべての煙塵は１個のシックナー内で混
和されることになる。

落下試験は工業において良好に確立された試験であり、
これはボールまたは団塊、例えば本発明の「生」ボール
を平らな鋼表面、例えば鋼板上に１８インチの高さから
自由落下させることよりなる。

破砕する前に試験材料が耐え抜く落下回数がボールの強
度を表わす。

本発明の最終の「生」ボールは製鋼炉に再装入する原料
として使用するのに適切な強度をもつためには１０回落
下より少なくない回数耐えるべきである。

所望の落下強度または圧縮強度をもたない「生」ボール
は時には崩壊に耐え抜き製鋼炉内に装入されることにな
る。

しかし大きな割合、多くの場合６０％またはそれ以上の
低強度の「生」ボールが破壊され、大量の微細粉の再循
環をもたらすが、このことは極めて望ましからぬことで
ある。

しかし本発明法による「生」ボールの製造によれば作ら
れた実質的にすべての生ボールは落下試験で１０回の落
下に耐え、多くの場合更に多くの回数、２０回、３０回
あるいは６０回もの多くの回数にすら耐える。

多くのボールは落下させた回数には関係なく破砕を示さ
ない。

実質的にすべての生ボールが落下試験で１０回落下に耐
え抜くと云うことによって、仕様書に合わない分離され
たボールの生成を問題外とすることを意味するものでは
ない。

団塊過程には通常偶然の逸脱または欠陥ボールがあり、
これらはある理由で正しく団塊化しない。

しかし本発明法ではかかる欠陥ボールは偶発的にのみ生
じ、はとんど不変に作られたボールの９０％を十分超え
るものが１０回またはそれ以上の落下試験に耐える。

落下試験の１８インチ（４５，７２ｃＩＩＬ）の基準高
さは応力に大きく関連しており、前記応力はかかるボー
ルが標準の取扱い中に受けるものであり、かかるボール
は最初から選び出されていた。

その理由は工業装置では１つの運搬ベルトから今１つの
ベルトへの落下はしばしば約１８インチ（４５，７２Ｃ
ｒＩＬ）となるからである。

製鋼炉に装入するために適したボールの製造における主
な考慮点は次のことである、すなわちボールは大量の微
細粉が生ずる程十分に破壊しまたは崩壊すべきではない
ということである。

というのはかかる微細粉はすべて使用できず、または炉
の操業に悪影響を与えすらするからである。

本文中に記載されているパーセントはどこに記載されて
いても、別の注意書きがなければ重量に基づくものであ
る。

本発明の特別の例では、湿式スクラバ・−で収集した塩
基性酸素炉煙塵の１００トンの化学組成と寸法構成は次
に示す通りである： 上記煙塵は１００ トンの平炉煙塵と混合した。

この平炉煙塵は静電沈降器内で乾式収集され、水で浸出
処理され、浸出後の化学組成と寸法構成は次の通りであ
る： またスクラバーで収集した８０トンの平炉煙塵と混合し
た。

この平炉煙塵は次の化学組成と寸法構成を有する： 上記３種の煙塵の混合物はシックナーで濃縮され、４２
％固体を含むスラリーを作った。

濃縮した煙塵はスプレィ乾燥器内に毎分９０ガロン（約
０．３４１ｍ’）の速度で送り込まれた。

入口温度１２０００Ｆ（６４８°Ｃ）の熱ガスを上向き
に吹いて、煙塵に接触せしめそして水を蒸発させた。

ガスは２８０”’Ｆ（１３８°Ｃ）の出口温度をもった
。

煙塵は乾燥器から出たとき約２８０’Ｆ（１３８℃）の
温度であった。

乾燥ベースの煙塵の約１２ｙ２トンが１時間で作られた
。

乾燥した煙塵は「セン１−ＩＪミル」内で衝撃を与えら
れ、前記ミルは２４インチ（約６０．９６ｃｆｒｔ）直
径のロータをもち、毎分３５００回転の速度で回転し、
乾燥中に形成された球体を破砕する。

送り速度は毎時１２％トンであった。

衝撃前の煙塵のプレイン表面積は１グラム当り７５００
平方センチメートルであった。

衝撃後の煙塵のプレイン表面積は１グラム当り約１２０
００平方センチメートルであった。

煙塵は次に球状化ディスクに毎時３５トンの速度で送ら
れ、前記ディスクは直径が１８フイート（５，４９ｍ）
であった。

前記ディスクは毎分１０回転で回転させられた。

十分の水分が球状化ディスク上の煙塵に加えられ、約１
０％の含水量をもつ「生」ボールが作られた。

この含水量はこの特定の材料を球状化するのに必要であ
ることが見出された含水量であった。

この「生」ボールは直径が％インチ〜％インチ（９，５
２５〜１９．０５ｍｍ）の範囲の寸法のものであった。

「生」ボールは１８ポンド（８゜１６５ｋｇ）の圧縮強
度と、立方フィート当り１３０ポンドのかさ比重をもち
、試１験で１８インチ（４５，７２ｃｒｒＬ）の高さか
ら平らな鋼板上に落したとき平均１４回の落下に耐え抜
いた。

前記試験においてはボールの試料が集められ、各試料は
ボールのＫを含んでいた。

１０個のボールのでたらめの系列が各試料から選択され
、試験された。

特定の試料から試験されたボールは倒れも１０回の試験
落下より少ない回数耐えるようなことはなく、多くのも
のが１０回よりずっと多く、１４回の落下にすら耐え抜
いた。

この「生」ボールはホッパー車に装入され、塩基性酸素
炉工場へ運ばれた。

「生」ボールは次いで貯蔵ビンにあけられ、運搬系統に
より塩基性酸素炉に運ばれた。

目視観察によれば、「生」ボールの崩壊はあまり大きく
は生じなかった。

また「生」ボールを鋼に精錬するのに困難はなかった。

上で指摘した通り、一点衝撃破砕工程において大きな煙
塵粒子の若干のものと一緒にスプレィ乾燥器内で作った
煙塵球体を破砕することは本発明において非常に重要で
あることが見出された。

衝撃破砕工程は煙塵、すなわち煙塵粒子および煙塵粒子
の団塊のプレイン表面積を１グラム当り８０００平方セ
ンチメートルより大きく、好適には１２０００平方セン
チメートルより大きく増すばかりでなく、煙塵および球
体に新鮮な、清浄な、乾燥した、角のある破砕面を形成
するのに役立ち、前記破砕面は強い、耐崩壊性生ボール
を得るのに非常に重要であることが明らかである。

適切な破砕表面を作る粒子の鋭い分裂は一点破砕作業に
おいてのみ得られる。

この作業は次の如きものである、すなわち材料がターゲ
ットに投げつけられ、ターゲットの一側面を打ち、ボー
ルミル、ハンマーミル、類似装置により行なわれる如き
２表面間の破砕よりもむしろ衝撃によって破砕を生せし
めるときに衝撃破砕ミルで行なわれる如きものである。

他方、種々の粉砕ミルにおいては粒子は対向表面間で破
砕され、更に数回普通に破砕または粉砕されて、原の破
砕表面が数回破砕され、そのためそれらの新鮮さと最初
の角張った形状を失うことになる。

破砕すべき粒子がターゲットに向って投げつけられる求
心型式の衝撃破砕ミルの使用に関連して本発明を説明し
てきたが、粒子を破砕して新鮮、清浄な、乾燥した、角
のある破砕表面を与えるその他の種類の装置もすべて使
用できることは明白である。

新鮮な、清浄な、乾燥した、角のある破砕表面が強力な
、耐崩壊性のある「生」ボールの形成を助ける正確な機
構については今回本発明によって特別な理論的発展がな
されるものではない。

かかる破砕表面の形成は作られる最終の「生」ボールの
強度に非常に劇的な効果をもつことが明白なだけである
。

以上の説明より明らかな如く、本発明の実施においては
図示の如き型式の衝撃破砕装置を使用する必要はなく、
処理材料に同様な破砕表面を形成するその他の均等な装
置も使用することができる。

多数の異なった衝撃破砕装置を使用することができ、基
本的にこれらの装置は破砕すべき材料を回転する円盤か
らその回りに円周方向に配置したターゲットに対して投
げつけることによって働くものである。

同様に、乾燥が高ガス雰囲気または均等物内で実質的に
「瞬間的」に起る種々の適当なスプレィ乾燥器またはそ
の他の型式の乾燥器を使用できることは明白である。

本文中で示したメツシュ寸法はすべてフィラー（Ｔｙｌ
ｅｒ）メツシュである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明法の１実施例の作業工程図である。 １１．１３，１５．１７・・・・・・シックナー １９
・・・・・・スプレィ乾燥器、２０・・・・・・噴霧ヘ
ッド、２１・・・・・・送風器、２２・・・・・・ダク
ト、２３・・・・・・サイクロン装置、２５・・・・・
・衝撃装置、２７・・・・・・回転部材、３１・・・・
・・サイロ、３３・・・・・・球状化装置、Ａ・・・・
・・平炉沈降装置乾式状集煙塵、Ｂ・・・・・・平炉ス
クラバー湿式状集煙塵、Ｃ・・・・・・ＢＯＦスクラバ
ー湿式収集煙塵煙塵・・・・・・ＢＯＦバッグハウス乾
式収集煙塵煙塵・・・・・・排ガス、Ｆ・・・・・・加
熱空気、Ｇ・・・・・・ガス及び煙塵、Ｈ・・・・・・
煙塵、■・・・・・・煙塵供給、Ｊ・・・・・・粉砕煙
塵、Ｋ・・・・・・水、Ｌ・・・・・・平炉又はＢＯＦ
へ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄を製造するために製鋼炉に再装入するための製鋼
   炉から出る水分を含む鉄含有煙塵から生ボールを製造す
   る方法において、製鋼炉から出た鉄含有煙塵のみを団塊
   化を起すように実質的に瞬間的に乾燥させ、その際前記
   煙塵の一部は密度の大きな球体として形成され、次いで
   前記球体を一点接触衝撃破砕装置を用いて衝撃破砕して
   煙塵１グラム当り約８０００平方センチメートルより小
   さくないプレイン表面積を与えるようになし、次に前記
   衝撃破砕した鉄含有煙塵を球状化装置で球状化しその間
   １８インチ（４５，７２ｃｒｒＬ）の高さから平鋼板上
   に落ちたとき少なくとも１０回の落下に耐えるのに十分
   の強さと１５ポンド（６，８０４ｋｇ）より小さくない
   圧縮強度をもつ予定寸法の生ボールが作られるまで団塊
   を増大させるに十分の水分を加えることを特徴とする生
   ボールの製造方法。 ２、特許請求の範囲１記載の方法に於て、団塊化は約％
   乃至ＩＫインチ（約９．５２５乃至３１．７５ｕｒｎ’
   ）の範囲内の寸法をもつ製鋼炉からの煙塵の生ボールの
   みが形成されるまで行なわれることを特徴とする方法。 ３ 特許請求の範囲１又は２記載の方法に於て、団塊化
   した煙塵が約７％から約１２％の間の含水量をもつのに
   十分の水量を煙塵に加えることを特徴とする方法。 ４ 特許請求の範囲１乃至３の何れか１つに記載の方法
   に於て、球状化する煙塵は塩基性酸素炉及び／又は平炉
   から生じたものとすることを特徴とする方法。